Die Simulation aktiver Spurführungsregelung eines Fahrzeugs mit angetriebenen Einzelradfahrwerken zeigt Möglichkeiten für stabilen, verschleißarmen Fahrzeuglauf. Für das Einzelrad-Antriebs-Brems-Modul konnte mittels linearisierter und nichtlinearer Mehrkörpersimulation ein erster Nachweis erbracht werden, daß die mechatronische Spurführungsregelung eines mechanisch instabilen Systems unter Verwendung von Direktantrieben als Aktuatoren mit realistischen Motormomenten realisierbar ist. Hierfür wurde ein Zustandsregler entworfen, welcher zwar vorerst nur für die Fahrt im geraden Gleis ausgelegt wurde, jedoch auch bei Fahrt im Gleisbogen ein positiv zu bewertendes Verhalten aufweist. Für eine robuste, alltagstaugliche Spurführungsregelung ist neben der Frage der Betriebssicherheit noch zu klären ob der Regler bei veränderlichen Parametern wie Kraftschlußbeiwert, Radaufstandskraft, Raddurchmesser und Gleislage noch funktionsfähig ist. Durch geschwindigkeitsadaptive Regler muß außerdem das Regelverhalten weiter verbessert werden. Durch Anpassung der Sollwerte bei Fahrt im Gleisbogen kann der Verschleiß vermindert werden. Die Störgrößenempfindlichkeit des Reglers muß reduziert und der Sensoraufwand durch Verwendung eines Zustandsbeobachters verringert werden.

In the context of a research project funded by the German Research Foundation, the feasibility of a purely mechatronically controlled guidance system for a railway vehicle with single-wheel drive/brake modules was investigated. This system is configured as a state regulator, as the initial variables transverse displacement and tilt angle are highly coupled. A suitable control matrix was determined. Using multibody co-simulation, tests were carried out on a non-linear vehicle model under a variety of conditions. The results showed good stabilisation on straight track. In curves there was mostly an automatic oversteering of the wheelset, which in terms of wear can be deemed preferable to flange striking with radial alignment.